1 故障概况
2016年某日,胶州市某10 kV变电所内发生停电故障:多台开关设备跳闸,10 kV母线失压。
2 故障检查及处理
故障发生后,运行维护部门立即分组对变电所进行检查,发现10 kV母线设备区有4只支柱绝缘子发生沿面放电闪络,其中3只绝缘子部分伞裙炸裂,部分瓷柱底部有明显的放电痕迹。通过观察放电痕迹,可以判定U、W相发生相间短路和接地短路,故而造成10kV失压的停电事故。
为尽快恢复供电,现场对故障绝缘子进行更换,并安排送电,变电所恢复正常运行。
3 故障原因分析
由于故障绝缘子属于户外绝缘子,受外界环境因素的影响比较大。为了查找出故障原因,对发生闪络的支柱绝缘子进行外观检查,测试结果为隔离开关爬距为2 870 mm,干弧距离为1 080 mm。另外,部分绝缘子表面附着有厚度约0.2 mm的污秽杂质。
通过对更换下的故障绝缘子进行观察分析,确认造成10 kV母线支柱绝缘子闪络故障的原因主要有以下几个方面。
(1)气候原因。由于胶州地处沿海区域,空气湿度较大,空气中含有的酸、碱、盐和氧化物等腐蚀性物质比其他地区要多。另外,该变电所所处地区常年出现连续阴雨天气,增加了绝缘子发生闪络故障的可能性。
(2)污秽等级。该变电所发生故障的绝缘子投入运行已经超过5年,其表面覆盖有大量的污秽杂质。通过对其污秽表面进行取样分析,测得绝缘子表面盐密值为0.211-0.310 mg/cm2,灰密值为1.28-2.36 mg/Cm2,查阅Q/GDW 152-2006《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》,判定其污秽等级为e级,很容易发生闪络故障。
(3)憎水性能。通过对故障绝缘子表面进行憎水性能测试,发现故障绝缘子表现为亲水性,而未使用的同类型号绝缘子表现为憎水性。正是由于故障绝缘子表现为亲水性,增加了其发生故障的可能性。
(4)运行维护部门日常管理工作疏忽,开展线路巡视、年度检修、带电登杆检查等工作不到位,未能及时发现可能发生问题的绝缘子。
4 避免故障再次发生的建议
(1)选择使用抗腐蚀性能好的绝缘子。
(2)定期对绝缘子进行停电或者带电清扫。
(3)对绝缘子表面进行憎水性处理,比如在其表面涂抹憎水性材料等。